动态扰动触发深部岩体发生失稳破裂的研究

在动态载荷作用下，岩石在变形与破裂过程中表现出与（准）静态载荷作用时不同特性。处于深部高应力的煤岩体在动态载荷的扰动下满足一定条件时将发生失稳破裂，从而诱致岩爆和含瓦斯煤岩突出等矿山灾害的发生。因此研究动态载荷触发的岩石破裂过程对于采矿工程等领域具有重要的理论意义与应用前景。本课题从细观层次出发，在考虑材料细观非均匀性的基础上建立岩石在动态载荷作用下失稳破裂的三维损伤力学模型，研究开发动态载荷下的岩石破裂过程的数值模拟程序。用该程序分析非均匀岩石在不同的冲击载荷形式及不同应变速率作用下发生失稳破裂过程，系统地研究岩石强度等参数具有应变率依赖性等科学问题，开展处于深部的高应力岩体在动态载荷扰动下发生失稳破裂过程的数值模拟，探讨深部煤岩体发生动态失稳的条件，为预防和预测岩爆和含瓦斯煤岩突出灾害的发生提供新的理论依据。